Химическая физика

В статье проведен анализ физико-химических и оптических характеристик, а также адгезионных свойств двух люминофоров на основе иттриевого алюминиевого граната, легированного церием. Целью исследования было определение возможности применения этих люминофоров в лазерных осветительных устройствах. Для этого были проанализированы спектры и цветовые диаграммы при воздействии на люминофоры лазерного излучения с разными величинами мощности и тока. Результаты показали, что оба рассмотренных люминофора обладают высокой светоотдачей при подаче на них тока. Однако при эксплуатации люминофорных систем спустя шесть месяцев после их изготовления они проявили различия в адгезионных свойствах. Была также разработана блок-схема устройства, позволяющего анализировать физико-химические параметры лазерных люминофорных систем при воздействии на них лазерного излучения с длиной волны λ = 405–450 нм. С помощью этого устройства были получены данные о характеристиках люминофоров при разных значениях тока, что дает возможность более точно регулировать процессы их деградации. Исследование показало, что оба рассмотренных люминофора могут быть использованы в лазерных осветительных устройствах, однако один из образцов люминофора является более стабильным и долговечным материалом благодаря лучшей адгезии с подложкой. Предложенные результаты могут быть полезны при разработке новых лазерных средств освещения.

Изучена кинетика и определены константы скорости основных стадий выделения и внедрения водорода в сталь в растворе фосфорной кислоты, содержащей смесь ингибиторов — производного 1,2,4-триазола (ИФХАН-92) и роданида калия (KNCS). Установлено, что добавка смеси ИФХАН-92 + KNCS тормозит реакцию катодного восстановления водорода и его проникновение в сталь в растворе H₃PO₄. Ингибирующий эффект данной смеси обусловлен уменьшением отношения концентрации водорода в фазе металла к степени заполнения водородом поверхности. Снижение смесью ИФХАН-92 + KNCS концентрации водорода в объеме металла определяет сохранение пластических свойств стали при коррозии в растворах H₃PO₄. Высокая эффективность композиции ИФХАН-92 + KNCS, как ингибитора катодного восстановления водорода и его абсорбции, достигается в результате хемосорбции органического компонента смеси на поверхности стали и формирования полимолекулярного защитного слоя.

Изучено зажигание таблетированных образцов микрочастиц антрацита плотностью ρ = 1 г/см³ и диаметром d ≤ 63 мкм лазерными импульсами. При превышении критической плотности энергии H_cr⁽¹⁾ ≈ 0.15 Дж/см² во время лазерного импульса происходят оптический пробой поверхности образцов и образование плазменного факела с временем жизни ≥ 5 мкс. Амплитуда свечения плазмы в зависимости от плотности энергии лазерных импульсов описывается в рамках модели оптического пробоя. По спектрам свечения идентифицировано наличие в плазме следующих атомов и молекул: C, C⁺, Ca⁺, Fe⁺, Fe, CN, C₂, CO. При плотности H > H_cr⁽²⁾ в образцах антрацита, как и в образцах каменного угля, происходят инициирование термохимических реакций в объеме микрочастиц, выход и воспламенение летучих веществ и нелетучего остатка в субмиллисекундном временном интервале.

Изучена классическая модель гейзенберговской спиновой цепочки с обменными взаимодействиями ферро-(F) и антиферромагнитного (AF) типов. Эта модель используется для качественного описания свойств купратов с краевым зацеплением. Модель характеризуется параметром фрустрации, который является отношением констант AF- и F-взаимодействий. В зависимости от величины этого параметра основное состояние является либо ферромагнитным, либо синглетным со спиновыми корреляциями геликоидального (спирального) типа. Основное внимание уделено исследованию возбужденных состояний в спиральной фазе, которые представляют собой доменные стенки, разделяющие в этой фазе области с противоположной хиральностью. Показано, что эти возбуждения отделены щелью от основного состояния и их энергия определяет масштаб температур, при котором происходит фазовый переход из спирального в ферромагнитное состояние. Вычисленные энергии возбуждений доменных стенок использованы для построения линии Лифшица на фазовой диаграмме.

Методом масс-спектрометрического анализа исследованы кинетические закономерности реакции фосфоенолпировиноградной кислоты (ФЕП) с донором NO – нитрозильным комплексом железа с пеницилламиновыми лигандами (ПЕН). Установлено, что молекула ФЕП в водном растворе вступает во взаимодействие с ПЕН. Кинетические кривые демонстрируют сложный многостадийный характер реакции. Предложена кинетическая модель процесса, количественно описывающая экспериментальные данные.

Изучены особенности влияния двухвалентных ионов кадмия и марганца на способность лецитина к образованию агрегатов в водной среде, на величину его ζ-потенциала и протекание процессов перекисного окисления липидов мембран. Использовались методы тонкослойной хроматографии, динамического светорассеяния и обработки УФ-спектров по методу Гаусса. Выявлено, что ионы кадмия ускоряют процессы окисления липидов липосом, а ионы марганца их ингибируют. При этом ионам кадмия, в отличие от ионов марганца, требуется большее время для взаимодействия с мембранной структурой липосом. Полученные данные и анализ литературы позволяют заключить, что присутствующие в растворе ионы кадмия и марганца оказывают влияние на спонтанную агрегацию лецитина и участвуют в процессах окисления на разных его стадиях в соответствии с их биологической активностью при поступлении в организм.

Синтезированы гибридные наноразмерные системы на основе магнитных наночастиц оксидов железа (НЧОЖ) и человеческого сывороточного альбумина (ЧСА), содержащие метиленовый синий (МС) как модельный фотосенсибилизатор. Полученные наносистемы ЧСА@НЧОЖ были охарактеризованы по размеру и составу с помощью спектрофотометрии УФ- или видимой области (в частности, с использованием метода Брэдфорда), методов динамического светорассеяния и электронного магнитного резонанса. Выполнено исследование темновой и фотоиндуцированной цитотоксичности МС, НЧОЖ, ЧСА@НЧОЖ, МС–НЧОЖ, МС–(ЧСА@НЧОЖ) на опухолевых клетках аденокарциномы толстой кишки человека НСТ116. В условиях эксперимента разница между темновым и световым действием наносистем на клетки была значительно расширена при иммобилизации фотосенсибилизатора на поверхность частиц-носителей по сравнению со свободным фотосенсибилизатором в эквивалентных концентрациях.